摘要：随着中国城市化规模的扩大和发展和人口增加,用电需求的不断增长需要,目前,中国电网输电能力不足的问题十分突出,而在输电线路扩容改造中,尤其是在经济发达人口稠密地区,可供线路走廓用地日趋紧张,因此提高单位线路走廓宽度输电能力的要求日益迫切。紧凑型线路在不提高输电电压等级和不增加线路回数条件下,提高线路输送能力和节约线路走廊占地,大幅度提高单位走廊宽度的利用率。基于此，本文介绍了了高压电网中紧凑型线路的输电能力，研究了架空输电线路的紧凑化技术，最后分析高压电网中紧凑型输电线路的绝缘配合，为有关技术部门提供参考。
关键词：输电线路；线路走廊；紧凑化线路；绝缘配合
1高压电网中紧凑型线路的输电能力分析
1.1在高压输电线路中，输电功率可由电线路的自然功率进行确定。在长距离的输电线路电力输送中，输送的功率还取决于整个高压输电线路系统的相关稳定条件，然后采用电流的发热和电流密度等测验技术进行校验。根据输电线路的传输的自然功率计算公式：PA=UA/ZA；(PA为输电线路的自然功率；UA为西安路额定电压；ZA为输电线路的路波抗阻)其中对于线路的路波抗阻以看出，紧凑型输电线路同常规线路技术有很多的优点之处。通过采用大分裂间距、压缩相同距离、以及多分裂导线和优化导线排列等技术使得电荷在导线上呈现均匀分布形式，由此就会促使所产生的场强趋于一致性。随着输电线路的间距不断缩减，线路间的电容会随之增加，而线路间的电感也会逐渐的减小，这样线路的波阻ZA就会降低，从而就可以极大的提高输电线路的输送容量，并且可以提高输电线路的输电效率。
1.2对相间的距离进行压缩，需要紧凑型输电线路技术在城市高压电网中的分析。随着我国经济的快速发展，城市化进程的不断加快，人们的用电需求也逐日增加。然而由于城市土地资源越来越紧张，架空输电线路所受到的制约也越来越严重，为了更好的处理现阶段城市高压电网中输电问题，采用紧凑性输电线路能够有效的提高线路的自然输送功率。本文将针对城市高压电网中紧凑型输电线路技术的运用进行分析，并简要的论述紧凑型输电线路的输电能力以及紧凑化技术、绝缘配合技术等。摘要可以增加导线分裂间距而使自然功率增加，但是也会导致导线场所产生的场强增加，从而产生无线电干扰和电晕损耗增加。为此，采用增加导线的方法可以很好的得到解决。通过增加分裂导线在铺设时的根数，以减小导线的截面。例如：我国在第一条500KV紧凑型输电线路中，通过采用紧凑型输电线路技术，考虑到导线的总面积与常规线路每相的导线截面相同，按照等边三角形对输电线路进行布置，控制中心距离为6.7m，并将常规水平排列距离24.6m压缩至17.9m；每相采用6根LGJ-240/30钢芯铝绞线，并且将其分裂间距调整为37.5cm分裂圆径为75cm。分裂导线组全部采用平行式排列。通过采用一系列的优化设计，以及对导线间的参数修改，该型输电线路的自然输电功率较常规型线路提高了34%。
2架空输电线路的紧凑化技术研究
紧凑型输电线路的目的是在保证安全运行和经济的前提下,使线路导线所占走廊的空间及宽度最小,使铁塔的体积及质量最小,从而节省线路的总体占地面积。紧凑型输电技术是通过对导线的优化排列,将三相导线置于同一塔窗内,相间只有空气间隙而没有接地构件,从而在根本上压缩了相间距离。三相导线间无接地构件,达到提高自然输送功率。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆紧凑型输电线路的三相导线在空间上按等边倒三角形布置,使任意两相之间的距离都压缩到同一长度,从而使得三相导线的几何均距(GMD)就等于相间距离。这是三相导线最紧凑的布置形式。三相导线全部采用V形绝缘子串悬挂,使导线在塔窗中的位置固定,不因风力或电动力而摆动。考虑到安全因素,3个V形串各自独立,2个上相V型串夹角均约90°,下相V形串夹角约140°。但对于某些垂直档距较大的铁塔,下相导线垂直荷载较大,夹角为140°的V形绝缘子,即使采用300kN大吨位的绝缘子,其张力仍然不能满足要求。需再增加一个垂直绝缘子串,专门用来承担导线的垂直荷载。此时夹角140°V形串只起到防止导线摆动的作用。由于垂直串中间的连接金具处于三相导线中间,金具上产生的悬浮电位对塔窗内电场分布的影响,尤其是对相间操作冲击绝缘强度的影响问题,是超高压线路中从未遇到过的。通过专题研究和相关试验证明,只要连接金具尺寸不大,即使不在此处加设屏蔽环,其影响极小。在大档距中间位置的水平两相之间加装相间绝缘间隔棒。这是中国特有的一项紧凑化技术。档距分别超过830m和800m时,则需要在档距中央安装水平方向的相间间隔棒,在任何非水平方向上的上下两相导线间均无需装设间隔棒。
3高压电网中紧凑型输电线路的绝缘配合
3.1在高压电网中采用紧凑型技术，需要紧凑型线路的绝缘子配合的规则同常规一致。线路的绝缘包括空气绝缘和绝缘子，由于对三相电线路相间的间距极大的进行减缩，相间的绝缘间隙棒以及相间的空气参数则必须根据相间的操作电压水平和保护的相关装置的特性进行设置并进行校核。通过对线路操作过电压闪络概率进行控制，避免超出过压规定的概率水平。在对紧凑型相间的间距以及参数的实际选择中，要保证电线路的安全可靠性。对已一般的线路选择中可以按照常规的线路的方式进行选取，例如：按常规选取的绝缘子串长为28片160KN绝缘子的长度4340mm。
3.2由于在同一塔窗内按照紧凑型技术布置有输电线路的三相导线，通常规输电线路相比，不仅相间的间距大幅减少，而且空间的电场分布也发生了极大变化。在冲击电压试验中发现，相间的放电存在一定的规律。在考虑到相间的操作冲击绝缘水平时，相间的电压电位系数：α=U-/(U++U-)根据该公式可以分析出，当电位系数由0过渡到1时，电位的正极性单相对地放电会过渡到相间放电，然后再由相间放电过渡到负极性放电单相的对地放电。如果电压的正负极性操作冲击电压的比例变为0.5时，主要为相间进行放电，而当α=0.4时，放电主要表现在相间同地间的放电。由于其他两相所加的反极性电压对相间极性的影响，正极性相间对地的操作新鸿基绝缘水平将会逐渐的下降，从而严重的影响相间线路的绝缘配合。
4结语
综上多数，如今在城市的高压电网中采用紧凑型输电线路会极大地提高线路的自然功率。通过压缩线路走廊的宽度，减少城市电网占地，并降低电磁的污染，这不仅可以提高电网的安全稳定运行，还有利于生态环保。应用紧凑型输电线路技术可以促进现在城市电网科学化建设，还可以推进电网的可持续发展，从而快速提高城市的经济效益。
参考文献
[1]陈良丰.城市高压电网中紧凑型输电线路技术的应用初探[J].网友世界,2014,14:33.
[2]紧凑型输电线路设计探讨[J].张雷.今日科苑.2015(11).
[3]基于安全防护的500kV紧凑型线路V型绝缘子串受力特性分析与研究[J].金小梦,马磊.陕西电力.2016(06).
论文作者:姜楠
论文发表刊物:《电力设备》2017年第12期
论文发表时间:2017/8/25
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